ΘΕΜΑ: Υπάρχουν αξιόπιστοι τρόποι εντοπισμού αεροσκαφών stealth;

Το παρόν άρθρο αναρτήθηκε στις 26 Νοεμβρίου 2017 και το αναδημοσιεύουμε επικαιροποιημένο και με περισσότερα δεδομένα.

Τα σύγχρονα αεροσκάφη τύπου stealth διαθέτουν την ικανότητα να αποφεύγουν την ανίχνευση χρησιμοποιώντας μια ποικιλία τεχνολογιών που μειώνουν την αντανάκλαση από τις εκπομπές ραντάρ, υπέρυθρες ακτίνες, ορατό φως, φάσματος ραδιοσυχνοτήτων και ήχου. Αλλά η τεχνολογία stealth δεν είναι ένας μανδύας αόρατοτητας, αλλά μια σειρά χαρακτηριστικών που καθυστερούν την ανίχνευση και την παρακολούθηση παρέχοντας ένα τακτικό πλεονέκτημα στις εναέριες μάχες. Πώς μπορούν τα ραντάρ να ανιχνεύουν και να παρακολουθούν μαχητικά stealth και να τα στοχεύσουν επιτυχώς με καθοδηγούμενους από ραντάρ πυραύλους;
Η στρατηγική αντιμετώπισης πρέπει να λαμβάνει υπόψη τις εκπομπές θερμότητας, ήχου και άλλων εκπομπών, καθώς και τα φυσικά χαρακτηριστικά του αεροσκάφους για τον εντοπισμό και την εμπλοκή του.

Αν ένα stealth μεταφέρει εξωτερικές δεξαμενές καυσίμων – όπως συμβαίνει συχνά στις σύγχρονες επιχειρήσεις για πολλούς και διάφορους λόγους – δεν είναι πλέον αόρατο. Επίσης, οποιαδήποτε συσκευή τοποθετείται στην κοιλιακή πλευρά του αεροσκάφους, για οποιονδήποτε λόγο, θα ενισχύσει την διατομή του και θα είναι πιο εύκολα ανιχνεύσιμη στο ραντάρ. Οποιοδήποτε τακτικό αεροσκάφος τύπου stealth με κλασικές πτέρυγες (κι όπως για παράδειγμα το Β-2Α Spirit), όπως τα πτερύγια ουράς, για παράδειγμα το F-22 Raptor, το F-35, το PAK-FA, το J-20 ή το J-31, δεν είναι εντελώς αόρατα για τα ραντάρ του εχθρού.

Σημειώνουμε πως το αεροσκάφος δεν γίνεται τελείως “αόρατο” στα ραντάρ, απλά μειώνεται σημαντικά το περίφημο RCS (Radar cross-section). Κι αντί να εμφανίζει ένα RCS από 1 ως 5 περίπου τ.μ. το RCS πέφτει ακόμη και κάτω από τα 0,1 ή 0,01 τ.μ. Αυτό σημαίνει ότι συνεχίζει να είναι ορατό στα ραντάρ, απλά ο εντοπισμός του θα μπορεί να γίνει σε πολύ μικρότερη απόσταση. Εδώ υπάρχει κι ένα λεπτό σημείο που πρέπει να αναφερθεί. Ένα ισχυρό ραντάρ μπορεί να εντοπίσει σε μεγαλύτερη απόσταση ένα μαχητικό με RCS, σε σχέση με ένα άλλο μικρότερης ισχύος. Έτσι πολύ ισχυρά στρατιωτικά ραντάρ, όπως τα AEGIS ή τα ΤΡΥ-2 συνεχίζουν να έχουν δυνατότητες εντοπισμού στόχων με περιορισμένο RCS όπως τα μαχητικά 5ης γενιάς.

Ουσιαστικά, το αεροσκάφος πρέπει να βελτιστοποιηθεί ώστε να αποτρέψει την ανίχνευση από ραντάρ που χρησιμοποιούν ζώνες υψηλότερης συχνότητας. Η χαμηλή παρατηρήσιμη υπογραφή του αεροσκάφους θα προκαλέσει ανίχνευση μόλις το μήκος κύματος συχνότητας υπερβεί ένα συγκεκριμένο όριο. Αυτό συμβαίνει όταν ένα χαρακτηριστικό στο αεροσκάφος, όπως ένα ουριαίο πτερύγιο, είναι οκτώ φορές μικρότερο από το μέγεθος ενός συγκεκριμένου μήκους κύματος συχνότητας.

Σημειώνουμε πως οι επικαλύψεις απορροφητικών υλικών ραντάρ που περιέχουν σωματίδια άνθρακα ή μικροσκοπικές σφαίρες σιδήρου σε όλες τις επιφάνειες του μαχητικού μπορούν επιπλέον να βοηθήσουν στην απόκρυψη του αεροσκάφους. Βελτιώνουν την κατάσταση, πολλές φορές σημαντικά, αλλά δεν αλλάζουν τους κανόνες της φυσικής.

Σημειώνουμε πως ορισμένα μη στρατιωτικά ραντάρ ελέγχου της εναέριας κυκλοφορίας είναι σχεδόν σίγουρα αρκετά πιο ικανά στο να ανιχνεύουν και να παρακολουθούν αεροσκάφη stealth μεγέθους μαχητικού, επειδή λειτουργούν σε ζώνη χαμηλότερης συχνότητας σε σχέση με τα περισσότερα κλασικά στρατιωτικά ραντάρ μπάντας Χ. Αλλά τα αεροσκάφη που δεν διαθέτουν πολλά από τα χαρακτηριστικά που προκαλούν φαινόμενα συντονισμού, για παράδειγμα, το Northrop Grumman B-2, είναι πιο αποτελεσματικά έναντι των ραντάρ χαμηλής συχνότητας από αεροσκάφη όπως το F-35 ή το F-22. Ωστόσο, αυτά τα ραντάρ χαμηλής συχνότητας δεν έχουν την δυνατότητα να παρέχουν λεπτομερείς συντεταγμένες για την καθοδήγηση ενός πυραύλου πάνω στο στόχο.

Κάποιες χώρες αναπτύσσουν προηγμένα ραντάρ έγκαιρης προειδοποίησης UHF και VHF που χρησιμοποιούν μεγαλύτερα μήκη κύματος. Στα ραντάρ ζώνης VHF και UHF οι στόχοι δεν παρακολουθούνται με λεπτομέρεια και με την απαιτούμενη ακρίβεια για να κατευθύνουν ένα όπλο στο στόχο. Οπότε είναι πρακτικά άχρηστα, εφόσον μπορούν εν μέρη να «δουν» κάπως τον στόχο, αλλά όχι να τον “εγκλωβίσουν” ή να τον εμπλέξουν με όπλα.
Γενικά, ο σχεδιασμός του αεροσκάφους θα πρέπει να στοχεύει στη μείωση του ραντάρ και της θερμικής ανίχνευσης. Η κορυφαία προτεραιότητα του σχεδίου πρέπει να ικανοποιεί μια λίστα προϋποθέσεων που τελικά καθορίζουν την επιτυχία του αεροσκάφους. Αυτές περιλαμβάνουν τη μείωση της θερμικής εκπομπής από το ακροφύσιο του κινητήρα, τη μείωση της ανίχνευσης ραντάρ με τη μεταβολή των φυσικών χαρακτηριστικών και της γενικής διαμόρφωσης, τη μείωση της ανίχνευσης ραντάρ όταν το αεροσκάφος ανοίγει τις θυρίδες πυρομαχικών και μείωση της υπέρυθρης ακτινοβολίας.

Υπάρχει μερικές φορές η πεποίηθηση πως τα αεροσκάφη 5ης γενιάς γίνονται αντιληπτά όταν ανοίγουν τις αποθήκες οπλισμού για να προβούν σε άφεση όπλων. Αεροσκάφη όμως όπως τα F-22 και F-35 μπορούν να ανοίξουν τις θυρίδες τους, να εκτοξεύσουν πυρομαχικά και να επιστρέψουν σε stealth mode σε λιγότερο από ένα δευτερόλεπτο.
Τα αεροσκάφη τύπου stealth έχουν βελτιστοποιηθεί για να αποφεύγουν την ανίχνευση από ραντάρ σε ζώνες υψηλότερης συχνότητας όπως τις C, X, Ku και μέρος της ζώνης S. Τα ραντάρ χαμηλής συχνότητας με μεγαλύτερα μήκη κύματος δεν επηρεάζονται πραγματικά από τα χαρακτηριστικά stealth. Αλλά οι ίδιες ιδιότητες που επιτρέπουν σε ένα ραντάρ χαμηλής συχνότητας να ανιχνεύει ένα stealth, τo εμποδίζουν επίσης να τo ανιχνεύσει με μεγάλη ακρίβεια. Για το λόγο αυτό, τα ραντάρ χαμηλής συχνότητας είναι χρήσιμα μόνο ως συστήματα έγκαιρης προειδοποίησης. Το μόνο που μπορούν να κάνουν είναι να προειδοποιήσουν την φίλια αεράμυνα για την πιθανή παρουσία αεροσκάφους stealth στη περιοχή. Ένα ακόμη μειονέκτημα αυτών των ραντάρ είναι ο όγκος τους, γεγονός που τα καθιστά εύκολους στόχους.

Οι Ρώσοι ισχυρίζονται πως κατασκεύασαν ένα ραντάρ χαμηλής συχνότητας με ακτίνα εντοπισμού έως 300 χιλιόμετρα. Οι Κινέζοι πριν ένα χρόνο, ανέφεραν πως σχεδιάζουν ένα νέο τύπο κβαντικού ραντάρ που θα είναι σε θέση να εντοπίζει αεροσκάφη stealth. Τα κβαντικά ραντάρ χρησιμοποιούν υποατομικά σωματίδια αντί για ραδιοκύματα. Τα υποατομικά σωματίδια δεν επηρεάζονται από το σχήμα του αεροσκάφους και δεν είναι ευάλωτα σε αντίμετρα. Εάν οι ισχυρισμοί τους είναι αληθινοί, τότε είναι σε θέση όχι μόνο να εντοπίσουν οποιοδήποτε stealth αεροσκάφος σε απόσταση τουλάχιστον 100 χιλιομέτρων, αλλά και να το εμπλέξουν με πυραύλους. Εξυπακούεται πως και οι Αμερικανοί εργάζονται σε ανάλογα project εδώ και αρκετά χρόνια. Πρέπει όμως να σημειώσουμε πως η τεχνολογία του κβαντικού ραντάρ όμως είναι αρκετά «εξωτική» και πιθανότατα θα περάσουν αρκετά χρόνια πριν το δούμε στο πεδίο της μάχης.

Η Cassidian, θυγατρική της EADS, ισχυρίζεται πως έχει αναπτύξει ένα είδος «παθητικού ραντάρ» το οποίο μπορεί να ανιχνεύσει αεροσκάφη τύπου stealth. Το παθητικό ραντάρ ανιχνεύει τα σήματα ακτινοβολίας που εκπέμπονται από άλλες πηγές – είτε πρόκειται για ραδιοφωνικές εκπομπές είτε για δίκτυα κινητής τηλεφωνίας – και αναλύει παραμορφώσεις για να καταλάβει τη προέλευσή τους. Το νέο «ραντάρ» (ουσιαστικά αισθητήρας, διότι δεν εκπέμπει), υποτίθεται πως εντοπίζει τις παραμορφώσεις που δημιουργεί ένα αεροσκάφος όταν διέρχεται από τα ραδιοκύματα που ήδη υπάρχουν στην ατμόσφαιρα (ραδιοφωνικά και κινητής τηλεφωνίας) και με τη συνεργασία πολλών παρόμοιων αισθητήρων, τριγωνοποιεί και εντοπίζει το στόχο. Αν και αυτή η προσέγγιση είναι ενδιαφέρουσα, ουδέποτε έχει δοκιμαστεί σε πραγματικές συνθήκες για να αξιολογηθεί η αξιοπιστία της.

Άλλες προτάσεις περιλαμβάνουν ηχητικούς αισθητήρες (μικρόφωνα) και αισθητήρες IR. Η πρακτικότητα αυτών των λύσεων όμως είναι κάθε άλλο παρά δεδομένη, διότι θα πρέπει να στηθούν κατά χιλιάδες σε διάφορα σημεία, ενώ δεν θα είναι σε θέση να ξεχωρίζουν θορύβους και ακτινοβολίες από πολιτικά και φίλια αεροσκάφη, ακόμη κι αν συνδυαστούν με δίκτυο ραντάρ.
Η “λύση” της Ιαπωνίας
Η χώρα του Ανατέλλοντος Ηλίου, φαίνεται να ανησυχεί ιδιαιτέρως για τα νέα αεροσκάφη stealth που η Κίνα αναπτύσσει και σταδιακά εισάγει στο οπλοστάσιό της. Το J-20 έχει ήδη κηρυχθεί επιχειρησιακό, ενώ η ανάπτυξη του J-31, προχωρά με γοργούς ρυθμούς.
Η Ιαπωνία προχώρησε στη παραγγελία τεσσάρων ΑΣΕΠΕ E-2D Advanced Hawkeye, που είναι εξοπλισμένο με υβριδικό (μηχανικό-ηλεκτρονικό) ραντάρ UHF, που θα μοιράζεται τα δεδομένα του με το δίκτυο Naval Integrated Fire Control—Counter Air (NIFC-CA), μέσω Link-16.
Το E-2D, χρησιμοποιεί το ραντάρ AN/APY-9. Αυτού του είδους ραντάρ (UHF), χρησιμοποιούν μήκη κύματος μεταξύ 10 εκατοστών και ενός μέτρου και όπως προαναφέραμε, τα μαχητικά stealth έχουν κατασκευαστεί για να “αντανακλούν” υψηλότερες συχνότητες.
Είναι ήδη γνωστό πως η Ιαπωνία σχεδιάζει την συγκρότηση δύο αντιβαλλιστικών πυροβολαρχιών –μια στην βορειοανατολική επαρχία Άκιτα και μια δεύτερη στην επαρχία Γιαμάγκουτσι, στα δυτικά της χώρας– με το σύστημα Aegis Ashore σε ρόλο-κλειδί αφού «βλέποντας» προς την Βόρεια Κορέα δύναται θεωρητικώς να καλύπτει ολόκληρη την Ιαπωνία. Το σύστημα έχει τις ίδιες δυνατότητες με την ναυτική έκδοση Aegis επί πολεμικών πλοίων.
Οι Γιαπωνέζοι φαίνεται να σκέφτονται να χρησιμοποιήσουν το AN/APY-9 για να κατευθύνουν βλήματα AIM-120 και SM-6 κατά εχθρικών ιχνών, σε συνεργασία με δεδομένα από άλλα ραντάρ και αισθητήρες, που θα διαχειρίζονται μέσω του συστήματος NIFC-CA (εάν και εφόσον εγκατασταθεί στην Ιαπωνία).
Συνοπτικά
Οι ειδικοί της αεροπορικής βιομηχανίας προτείνουν ένα συνδυασμό ζεύξεων δεδομένων υψηλής ταχύτητας και ραντάρ phased array για τον εντοπισμό αεροσκαφών stealth, προκειμένου να επιτευχθεί εγκλωβισμός με βλήμα. Για να ξεπεραστεί αυτό το ενδεχόμενο, τα stealth αεροσκάφη θα λειτουργούν συχνά παράλληλα με πλατφόρμες ηλεκτρονικού πολέμου όπως το Boeing EA-18G Growler, αλλά και άλλα μαχητικά 4ης γενιάς. Υψίστης σημασίας είναι και το fusion δεδομένων από πολλές διαφορετικές πηγές και η σωστή διαχείρισή τους. Σε κάθε περίπτωση, δεν υπάρχει κάποια μαγική λύση που να εξασφαλίζει εύκολο εντοπισμό αεροσκαφών stealth αυτή τη στιγμή, αν και υπάρχουν πολλές ενδιαφέρουσες ιδέες και τεχνολογικές καινοτομίες που εξετάζονται τα τελευταία χρόνια.